Forskere har frataget hjernekræftceller deres evne til at overleve med en ny metode

Når man slukker bremserne på en racerbil, styrter den hurtigt sammen. Dr. Barak Rotblat vil gøre noget lignende med hjernekræftceller: deaktivere deres evne til at overleve, når glukosen er opbrugt. Han sigter mod at fremskynde tumorcellernes hastighed, så de dør lige så hurtigt. Denne nye tilgang til behandling af hjernekræft er baseret på et årtis forskning i hans laboratorium.

Nye opdagelser

Dr. Rotblat, hans studerende og medforsker Gabriel Leprivier fra Institut for Neuropatologi på Universitetshospitalet Düsseldorf offentliggjorde deres resultater i sidste uge i tidsskriftet Nature Communications.

Indtil nu troede man, at kræftceller primært var rettet mod vækst og hurtig reproduktion. Det har dog vist sig, at tumorer har mindre glukose end normalt væv.

Hvis kræftceller er fuldstændig fokuseret på hurtig reproduktion, burde de være mere afhængige af glukose end normale celler. Men hvad nu hvis deres absolutte prioritet er overlevelse, ikke eksponentiel vækst? Så kan det at udløse vækst, når der er mangel på glukose, få cellen til at løbe tør for energi og dø.

Udsigter for personlig medicin

"Dette er en spændende opdagelse, som vi har gjort efter et årtis forskning," forklarer Dr. Rotblat. "Vi kan udelukkende målrette kræftceller uden at påvirke normale celler, hvilket vil være et vigtigt skridt i retning af personlig medicin og terapier, der omgår raske celler på samme måde som kemoterapi og strålebehandling."

"Vores opdagelse af glukosemangel og antioxidanternes rolle åbner et terapeutisk vindue for udviklingen af et molekyle, der kan behandle gliom (hjernekræft)," tilføjer han. Et sådant terapeutisk middel kan også anvendes til andre typer kræft.

Forskning og dens resultater

Rotblat og hans studerende, Dr. Tal Levy og Dr. Haula Alasad, begyndte med at overveje, at celler regulerer deres vækst baseret på tilgængelig energi. Når der er rigelig energi, akkumulerer cellerne fedt og syntetiserer masser af proteiner for at lagre energi og vokse. Når energien er begrænset, skal de stoppe denne proces for at undgå at løbe tør for energi.

Tumorer er generelt i en tilstand af glukosemangel. Forskere er begyndt at lede efter molekylære bremser, der tillader kræftceller at overleve i et glukoseunderskud. Hvis de kan slukkes, vil tumoren dø, og normale celler, der ikke er sultne for glukose, vil forblive uskadte.

MTOR-signalvejen og 4EBP1's rolle

Rotblat og hans team studerede mTOR-signalvejen (mammalian target of rapamycin), som er udstyret med proteiner, der måler en celles energitilstand og regulerer dens vækst. De fandt ud af, at et protein i mTOR-signalvejen kendt som 4EBP1, som hæmmer proteinsyntesen, når energiniveauet falder, er essentielt for overlevelsen af menneske-, muse- og endda gærceller, når de mangler glukose.

De viste, at 4EBP1 gør dette ved negativt at regulere niveauet af et nøgleenzym i fedtsyresyntesevejen, ACC1. Denne mekanisme bruges af kræftceller, især hjernekræftceller, til at overleve i tumorvæv og skabe aggressive tumorer.

Udvikling af en ny behandling

Dr. Rotblat arbejder nu sammen med BGN Technologies og National Institute of Biotechnology i Negev for at udvikle et molekyle, der vil blokere 4EBP1, hvilket får glukosefattige tumorceller til at fortsætte med at syntetisere fedt og udtømme deres ressourcer, når glukosen er opbrugt.